从基础电容器到新能源汽车解决方案,尼吉康从未停下开拓的脚步

2018-11-01 18:08:58 来源:EEFOCUS
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全球都在向着节能环保的步伐迈进,新能源汽车越来越受用户的青睐,因此新能源汽车的数量在逐年增加,据统计,2017年全球新能源汽车销量119.71万辆,同比增长67.07%。但是续航问题一直是新能源汽车最大的诟病,其中电池性能的好坏直接决定电动汽车的续航。尼吉康自1950年成立以来一直专注于铝电解电容器和薄膜电容器的研发,多年来积累了丰富的蓄电技术,这些技术将在新能源汽车的各种应用中会发挥巨大作用。

 

在一年一度的CEATEC科技盛会上,尼吉康带来了蓄电池系统,以及全套的电容器新产品,通过工程师的执着研发,笔者看到了尼吉康在原来的技术基础上做出的诸多技术提升。

 


尼吉康参展CEATEC 2018

 

可双向充放电的家庭蓄电系统

尼吉康在家庭蓄电系统、V2H系统、快速充电器及公共・产业用蓄电系统4个领域都拥有很高的市场份额。在本次展会上,我们首先了解了尼吉康最具代表性的家用蓄电系统。

 


三合一混合蓄电系统

 

上图看到的是尼吉康的新产品“三合一混合蓄电系统”,由顶部的太阳能充电板、电力转换器、蓄电池和电动车充电桩组成。太阳能充电板将光能转化为电能,储存在蓄电池中,蓄电池通过转换器连接到家庭供电系统和充电桩,分别供家庭生活和电动汽车充电使用。比较特殊的是,该充电系统是双向充放电的,电动汽车中的电也可以通过该转换器返回到蓄电池中供家庭使用,从而解地震、暴雨时家庭断电之急。该系统是尼吉康首创的蓄电系统,寿命可以达到十年以上,太阳能的转换效率可以达到90%以上。

 

 

随着各个国家对环保的要求越来越高,用户更倾向于购买电动汽车,充电桩的需求量也随之增加,上图是一款价格相对低廉的汽车充电桩,售价大约24000RMB,是针对电动汽车而研发的,而且该充电桩是双向充放电,电动汽车车主可以将多余的电力提供给家庭使用。这款产品预计在2019年开始在日本发售,海外版已于2018年11月开始在欧洲发售。

 


家用蓄电池,蓄电容量可达4.1kWh

 

电容器创新的脚步并为停止,突破重重
铝电解电容器、固态铝电容器和混合固态铝电容器是尼吉康的优势产品,但是还在不停地进行突破,我们在现场也看到了尼吉康的最新电容器产品。

 


大型铝电解电容器


大型铝电解电容实物展示

 

尼吉康使用高水平的腐蚀技术,扩大电极箔的表面面积,从而实现了电容器的小型化。拥有全世界最高的诱电体氧化皮膜耐电圧1,000 Vup的制造技术,拥有非晶质(不定型状态)氧化皮膜技术,实现了耐電圧変动的氧化皮膜的形成。而且产品阵容丰富,从高度3.95 mmL的贴片型到250 mmL的螺纹端子型,可以根据用户在尺寸,电压,温度范围等不同需求提供不同的电容器。

 

最新的LGZ系列通过内部设计的最优化达到了以往长寿命产品4倍的寿命,现在耐受温度达到了105ºC,寿命长达20000小时,采用它可减小设备的维修频率,减少电容器的更换次数,从而节约成本;从参数上看,超小型LGM系列、高耐压LGN系列和螺纹端子系列的性能也得到提升,主要用于环境能源发电、工业设备、家用电器等领域。

 


引线型铝电解电容器基础技术研发

基板自立型铝电解电容器实物展示

 

引线型产品有两方面提升:第一,当突然有大电压加载时,一般电容器会被击毁,该产品在常温下耐电压从450V增加到500V;第二,当电压达到450V时保证温度可以从常温提高到105ºC,可以应用在电源、车载、家电、工业等领域。

 

芯片型铝电解电容器在UCM的基础上增加了大尺寸产品,直径从4mm的基础上增加了12.5-18mm的大尺寸产品,小型产品在105ºC 条件下寿命达到2000小时,大尺寸产品在105ºC 条件下寿命达到5000小时。

 


导电性高分子铝固体电解电容器和导电性高分子混合铝电解电容器

 

导电性高分子混合铝电解电容器和铝非固态电解电容器相比,在高频率领域的ESR性能优异,对于温度变化具有稳定的ESR性能。另外,因内部含有电解液,具有氧化膜修复功能,能维持稳定的电气性能。GYB系列的耐久性在105ºC 条件下寿命达到10,000 小时。新产品GYC系列实现了135°C 4000小时保证的高耐热性能。


上图是薄膜电容器和电气双层电容器。尼吉康的SH(自愈)型薄膜电容器采用的的是蒸镀电极,当电解质因某种原因遭到绝缘破坏,该部分的蒸镀在诱电体膜上的薄膜状金属会瞬间蒸发,恢复电容器的功能。若超过SH(自愈)型薄膜电容器的自我恢复极限产生诱电体破坏,故障部分的电容器会因绝缘破坏时产生的过电流,以小区分为单位从电路中被隔开。因此不会给电容器本来的电气性能造成影响。电气双层电容器的最新JUA系列相比以往标准品电阻减少75%,耐久性从1,000小时增加到2,000小时,体积减少60%。

 


小型锂离子二次电池

 

尼吉康的小型锂离子二次电池具有长寿命、快速充放电的特性,充放电18,000 Cycle后依然能维持80%以上的容量,最适合用于一天中需要多次进行充放电循环的机器。在20C充电条件下,可以实现3分钟内充满80%的超急速充电,适合需要紧急充电的情况;在20C放电条件下,可以在3分钟,内完成全容量放电,适合需要大功率的用途。

 


和普通电容对比实验

 

如上图所示,左右两个电机驱动系统,分别可以驱动左右两个风扇转动,风扇转动的力量可以托起小球,让其飘在上面。左侧采用小型锂离子二次电池,右侧采用EDLC,通过实验发现,左侧对小球托起的高度远远高于右侧,电量使用时间长于右侧。

 

尼吉康的产品之所以占有绝对的市场优势,关键是产品具有优秀的性能,第一,从原材料到成品开发、生产都是自己做,因此成本便宜,交货期可控,产品质量有保障;第二,腐蚀技术独特,扩大表面积缩小铝电解电容器的体积,在做过腐蚀的表面要做成氧化金属实现绝缘,耐压值可以做到1000伏;第三是电解液,因为铝电解电容器里面是半胶态的物质,它会对氧化铝进行修复,尼吉康的电解液配方独特不易挥发,能够快速修复三氧化铝,同时产生尽可能少的热能;第四,产品尺寸从3.95毫米到250毫米,温度范围从-55℃到+105℃都涵盖,可以一次性帮助客户打包实现;第五是防震技术,因为很多客户关注耐震动指标,尼吉康有原部件防震实验来帮助客户了解设计中存在的问题,从而更快完成设计。

 

从基础电容器,到风力发电、手机,以及汽车电子,尼吉康在不断发掘新的应用,开发更高性能的产品。

 

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作者简介
郭云云
郭云云

与非网北京站编辑,网名:咖啡不解困。混迹在电子社区,混迹在电子产业圈,虽不如工程师懂技术但也算半个电子人,喜欢听别人讲故事,喜欢思考电子圈的是是非非,更喜欢发表自己的“正理邪说”,时刻保持对所见所得的思考。

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